UVC LED背后的技術(shù)原理特性有哪些？
發(fā)布時(shí)間：2021-10-26 13:01
來源：螢光創(chuàng)新
受疫情影響，UV LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展加快，特別是具有消殺功能的UVC LED，在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了市場教育。越來越多的企業(yè)在配置相關(guān)產(chǎn)業(yè)，UVC LED的應(yīng)用領(lǐng)域也越發(fā)的廣泛。一般應(yīng)用于表面、空氣和水的殺菌消毒，包括：
應(yīng)用領(lǐng)域如此廣泛, UVC LED的原理到底是怎樣的，擁有的特性又有哪些呢？
UVC LED發(fā)光及消殺原理
利用半導(dǎo)體發(fā)光原理制造UVC波段的光源，將氮化鋁、氮化鎵或銦鎵氮等三五族半導(dǎo)體材料的禁帶寬度落在藍(lán)光到紫外光波段之間，它們的電子與價(jià)帶上的空穴復(fù)合，復(fù)合時(shí)得到的能量釋放出去，改變材料比例，可以釋放不同波段的紫外線和可見光。
根據(jù)光量子論，波長越短，能量越強(qiáng)，對(duì)生物的破壞性越大。短波紫外線光甚至具有非常強(qiáng)的破壞力，能切斷大多數(shù)化合物的化學(xué)鏈結(jié)，破壞細(xì)胞的RNA與DNA，使其立即死亡或失去繁殖能力。
UVC LED擁有的特性
1. 電氣特性：在電流控制型器件中，正向?qū)妷旱臉O小變化會(huì)引起正向電流的很大變化（指數(shù)級(jí)別），反向漏電流很小，有反向擊穿電壓。UVC LED正向電壓隨著溫度的升高而減小，并且具有負(fù)溫度系數(shù)。UVC LED消耗的功率有一部分會(huì)轉(zhuǎn)化為光能，剩下的會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能。
2. 光學(xué)特性：UVC LED提供半寬度很大的單色光，由于半導(dǎo)體能隙隨溫度上升而減小，因此它所發(fā)射峰值波長會(huì)隨溫度上升而增長，即光譜紅移。UVC LED發(fā)光亮度與正向電流成正比，電流增大，發(fā)光亮度也近似增大。另外發(fā)光亮度也與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越高復(fù)合效率降低，發(fā)光強(qiáng)度越低。
3. 熱學(xué)特性：小電流下，UVC LED溫上升不明顯。如果環(huán)境溫度高的話，UVC LED的主波長就會(huì)紅移，亮度下降，發(fā)光均勻性、一致性變差，所以散熱設(shè)計(jì)很重要。
UVC能夠穿透生物中的細(xì)胞膜和細(xì)胞核，破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA或RNA的分子結(jié)構(gòu)，造成生長性細(xì)胞死亡或再生性細(xì)胞死亡，從而達(dá)到殺菌消毒的作用。
深紫外UVC-LED的消殺時(shí)間一般在十幾秒到三五分鐘，就可以消滅多種常見致病菌，再者由于UVC-LED燈珠體積小，日常便攜性高，對(duì)于產(chǎn)品的利用也比較便利。隨著UVC LED技術(shù)的發(fā)展日益成熟，市場對(duì)UVC LED的認(rèn)知和接受度越來越高，也將會(huì)有越來越多常規(guī)、新奇的應(yīng)用采用UVC LED技術(shù)，傳遞著產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展的信號(hào)。
青島螢光創(chuàng)新科技有限公司，擁有專業(yè)的博士后團(tuán)隊(duì)，專注于紫外殺菌應(yīng)用的研究，經(jīng)過多年深耕紫外行業(yè)，公司獲得多項(xiàng)國家發(fā)明和實(shí)用新型專利。目前多款殺菌模組類產(chǎn)品已經(jīng)投入市場。更多詳細(xì)內(nèi)容可以瀏覽公司網(wǎng)站sengqian.cn聯(lián)系公司索取或者關(guān)注微信公眾號(hào)。
UVC LED主流應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域如此廣泛, UVC LED的原理到底是怎樣的，擁有的特性又有哪些呢？
UVC LED發(fā)光及消殺原理
利用半導(dǎo)體發(fā)光原理制造UVC波段的光源，將氮化鋁、氮化鎵或銦鎵氮等三五族半導(dǎo)體材料的禁帶寬度落在藍(lán)光到紫外光波段之間，它們的電子與價(jià)帶上的空穴復(fù)合，復(fù)合時(shí)得到的能量釋放出去，改變材料比例，可以釋放不同波段的紫外線和可見光。
不同鋁銦鎵氮材料配比與禁帶寬度、發(fā)射波長關(guān)系
根據(jù)光量子論，波長越短，能量越強(qiáng)，對(duì)生物的破壞性越大。短波紫外線光甚至具有非常強(qiáng)的破壞力，能切斷大多數(shù)化合物的化學(xué)鏈結(jié)，破壞細(xì)胞的RNA與DNA，使其立即死亡或失去繁殖能力。
UVC LED擁有的特性
1. 電氣特性：在電流控制型器件中，正向?qū)妷旱臉O小變化會(huì)引起正向電流的很大變化（指數(shù)級(jí)別），反向漏電流很小，有反向擊穿電壓。UVC LED正向電壓隨著溫度的升高而減小，并且具有負(fù)溫度系數(shù)。UVC LED消耗的功率有一部分會(huì)轉(zhuǎn)化為光能，剩下的會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能。
2. 光學(xué)特性：UVC LED提供半寬度很大的單色光，由于半導(dǎo)體能隙隨溫度上升而減小，因此它所發(fā)射峰值波長會(huì)隨溫度上升而增長，即光譜紅移。UVC LED發(fā)光亮度與正向電流成正比，電流增大，發(fā)光亮度也近似增大。另外發(fā)光亮度也與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越高復(fù)合效率降低，發(fā)光強(qiáng)度越低。
3. 熱學(xué)特性：小電流下，UVC LED溫上升不明顯。如果環(huán)境溫度高的話，UVC LED的主波長就會(huì)紅移，亮度下降，發(fā)光均勻性、一致性變差，所以散熱設(shè)計(jì)很重要。
UVC能夠穿透生物中的細(xì)胞膜和細(xì)胞核，破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA或RNA的分子結(jié)構(gòu)，造成生長性細(xì)胞死亡或再生性細(xì)胞死亡，從而達(dá)到殺菌消毒的作用。
深紫外UVC-LED的消殺時(shí)間一般在十幾秒到三五分鐘，就可以消滅多種常見致病菌，再者由于UVC-LED燈珠體積小，日常便攜性高，對(duì)于產(chǎn)品的利用也比較便利。隨著UVC LED技術(shù)的發(fā)展日益成熟，市場對(duì)UVC LED的認(rèn)知和接受度越來越高，也將會(huì)有越來越多常規(guī)、新奇的應(yīng)用采用UVC LED技術(shù)，傳遞著產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展的信號(hào)。
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